KR101976706B1 - 신속 폐쇄 기구 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 회로 차단기의 측면 플레이트 상에 장착된 신속 폐쇄 기구(fast closing mechanism)을 개시한다. 상기 신속 폐쇄 기구은 회전 샤프트와 이젝터 핀을 포함한다. 상기 이젝터 핀은 상기 회전 샤프트에 의해 상기 측면 플레이트에 회전가능하게 조립된다. 상기 이젝터 핀은 상기 측면 플레이트 위로 스트라이드(stride)한다. 상기 이젝터 핀은 제1 부분과 제2 부분을 포함한다. 상기 제1 부분은 로드(rod)를 거쳐 핸들에 연결되고, 상기 제2 부분은 프레스 플레이트 위에 위치된다. 상기 신속 폐쇄 기구은 현재의 구조에 의거하여 추가적인 이젝터 핀을 갖고, 상기 프레스 플레이트가 폐쇄 과정의 초기 스테이지에서 가동 접점에 대해 누를 수 있으므로, 상기 가동 접점은 폐쇄 과정의 초기 스테이지 동안에 이동하지 않을 것이다. 폐쇄 과정 동안에 발생된 기계적 에너지는 에너지 저장 스프링 내에 저장된다. 폐쇄 과정의 이후 스테이지에서, 상기 이젝터 핀은 상기 프레스 플레이트를 해제하고, 상기 프레스 플레이트와 상기 가동 접점은 상기 에너지 저장 스프링의 스프링력에 의해 큰 초기 속도를 얻어서 신속하게 폐쇄를 성취한다. 폐쇄 작용을 성취하는 주기는 2-3ms로 감소된다.
Description
본 발명은 저전압 전기 장치(low voltage electrical apparatus), 더욱 상세하게 회로 차단기용 신속 폐쇄 기구에 관한 것이다.
25A 이상의 전류 레벨을 갖는 일반적인 모터 보호 회로 차단기 또는 모터 스타터는 모두 핸들에 의해 작동된다. 작동시에, 핸들은 수단을 폐쇄하는 (스위치 온) 순방향으로 회전하고, 핸들은 수단을 개방하는 (스위치 오프) 역방향으로 회전한다. 일반적으로, 이러한 기구는 신속한 개방 구조를 갖는데, 그 이유는 개방 작동 동안에 큰 브레이크 아크(break arc)가 발생하기 때문이다. 그러나, 대부분의 기구는 신속한 폐쇄 구조를 가지지 못하므로, 폐쇄 과정(closing process) 동안에 발생된 큰 아크가 접점을 연소시키고 손상시킬 수 있어서, 제품의 기대 수명에 영향을 미칠 수 있다.
오늘날 사용되는 대부분의 기구는 "느린 폐쇄(slow closing)와 신속한 개방(fast opening)" 구조를 가지는데, 즉 폐쇄 속도는 폐쇄 과정 동안에 매우 느리다. 느린 폐쇄 과정은 매우 큰 폐쇄 아크를 초래할 것이다. 연산에 근거한 고속 포토그래피에 의하면, "느린 폐쇄와 신속한 개방" 구조는 폐쇄 과정을 성취하는데 수백 밀리초 내지 1초의 주기를 필요로 하며, 이러한 긴 주기는 기구를 손상시키는데 충분히 큰 폐쇄 아크를 발생시킬 수 있다.
오늘날 사용되는 대부분의 기구는 "느린 폐쇄(slow closing)와 신속한 개방(fast opening)" 구조를 가지는데, 즉 폐쇄 속도는 폐쇄 과정 동안에 매우 느리다. 느린 폐쇄 과정은 매우 큰 폐쇄 아크를 초래할 것이다. 연산에 근거한 고속 포토그래피에 의하면, "느린 폐쇄와 신속한 개방" 구조는 폐쇄 과정을 성취하는데 수백 밀리초 내지 1초의 주기를 필요로 하며, 이러한 긴 주기는 기구를 손상시키는데 충분히 큰 폐쇄 아크를 발생시킬 수 있다.
본 발명은 폐쇄 과정을 수 밀리초로 단축시킬 수 있는 신속한 폐쇄 기구를 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 신속 폐쇄 기구가 개시된다. 상기 신속 폐쇄 기구는 회로 차단기의 측면 플레이트 상에 장착되고, 회전 샤프트와 이젝터 핀을 포함하고, 상기 이젝터 핀은 상기 회전 샤프트에 의해 상기 측면 플레이트에 회전가능하게 조립되고, 상기 이젝터 핀은 상기 측면 플레이트 위로 스트라이드(stride)하고, 상기 이젝터 핀은 제1 부분과 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분은 로드(rod)를 거쳐 핸들에 연결되고, 상기 제2 부분은 프레스 플레이트 위에 위치된다.
일 실시예에 의하면, 상기 이젝터 핀의 제1 부분은 종방향으로 연장된 로드부와 측방향으로 연장된 상부를 포함하고, 상기 회전 샤프트는 상기 로드부 상에 장착되고, 상기 로드부는 상기 측면 플레이트 위로 스트라이드하며 상기 이젝터 핀의 제2 부분에 연결하고, 상기 상부는 슬라이딩 그루브를 갖고, 상기 로드는 돌출부를 갖고, 상기 돌출부는 상기 슬라이딩 그루브 내에서 슬라이딩하고, 상기 이젝터 핀은 상기 돌출부가 상기 슬라이딩 그루브의 단부와 접촉할 때 회전한다.
일 실시예에 의하면, 상기 이젝터 핀의 제2 부분은 긴 핑거(long finger)를 갖고, 상기 긴 핑거는 상기 프레스 플레이트의 상측 운동을 방지하도록 상기 프레스 플레이트에 대해 누르고, 상기 로드가 회전하여 상기 이젝터 핀을 구동함으로써, 상기 프레스 플레이트가 상기 긴 핑거와 분리하여 상측방향으로 이동하도록 상기 로드의 회전에 반대방향으로 회전한다.
일 실시예에 의하면, 상기 이젝터 핀의 제2 부분은 "
" 형상을 형성한다.
일 실시예에 의하면, 상기 이젝터 핀의 제2 부분은 수평부와 짧은 핑거를 더 포함하고, 상기 긴 핑거와 상기 짧은 핑거는 상기 수평부를 통해 서로에 연결하고, 상기 짧은 핑거는 상기 이젝터 핀의 제1 부분 내의 상기 로드부에 연결한다.
일 실시예에 의하면, 상기 이젝터 핀의 제1 부분은 상기 측면 플레이트의 내측부에 위치되고, 상기 이젝터 핀의 제2 부분은 상기 측면 플레이트의 외측부에 위치된다.
신속 폐쇄 기구는 종래의 구조에 의거하여 추가적인 이젝터 핀을 갖는다. 상기 프레스 플레이트가 폐쇄 과정의 초기 스테이지에서 가동 접점에 대해 누를 수 있으므로, 상기 가동 접점은 폐쇄 과정의 초기 스테이지 동안에 이동하지 않을 것이다. 폐쇄 과정 동안에 발생된 기계적 에너지는 에너지 저장 스프링 내에 저장된다. 폐쇄 과정의 이후 스테이지에서, 상기 이젝터 핀은 상기 프레스 플레이트를 해제하고, 상기 프레스 플레이트와 상기 가동 접점은 상기 에너지 저장 스프링의 스프링력에 의해 큰 초기 속도를 얻어서 신속하게 폐쇄를 성취한다. 폐쇄 작용을 성취하는 주기는 2-3ms로 감소된다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 신속 폐쇄 기구가 개시된다. 상기 신속 폐쇄 기구는 회로 차단기의 측면 플레이트 상에 장착되고, 회전 샤프트와 이젝터 핀을 포함하고, 상기 이젝터 핀은 상기 회전 샤프트에 의해 상기 측면 플레이트에 회전가능하게 조립되고, 상기 이젝터 핀은 상기 측면 플레이트 위로 스트라이드(stride)하고, 상기 이젝터 핀은 제1 부분과 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분은 로드(rod)를 거쳐 핸들에 연결되고, 상기 제2 부분은 프레스 플레이트 위에 위치된다.
일 실시예에 의하면, 상기 이젝터 핀의 제1 부분은 종방향으로 연장된 로드부와 측방향으로 연장된 상부를 포함하고, 상기 회전 샤프트는 상기 로드부 상에 장착되고, 상기 로드부는 상기 측면 플레이트 위로 스트라이드하며 상기 이젝터 핀의 제2 부분에 연결하고, 상기 상부는 슬라이딩 그루브를 갖고, 상기 로드는 돌출부를 갖고, 상기 돌출부는 상기 슬라이딩 그루브 내에서 슬라이딩하고, 상기 이젝터 핀은 상기 돌출부가 상기 슬라이딩 그루브의 단부와 접촉할 때 회전한다.
일 실시예에 의하면, 상기 이젝터 핀의 제2 부분은 긴 핑거(long finger)를 갖고, 상기 긴 핑거는 상기 프레스 플레이트의 상측 운동을 방지하도록 상기 프레스 플레이트에 대해 누르고, 상기 로드가 회전하여 상기 이젝터 핀을 구동함으로써, 상기 프레스 플레이트가 상기 긴 핑거와 분리하여 상측방향으로 이동하도록 상기 로드의 회전에 반대방향으로 회전한다.
일 실시예에 의하면, 상기 이젝터 핀의 제2 부분은 "
일 실시예에 의하면, 상기 이젝터 핀의 제2 부분은 수평부와 짧은 핑거를 더 포함하고, 상기 긴 핑거와 상기 짧은 핑거는 상기 수평부를 통해 서로에 연결하고, 상기 짧은 핑거는 상기 이젝터 핀의 제1 부분 내의 상기 로드부에 연결한다.
일 실시예에 의하면, 상기 이젝터 핀의 제1 부분은 상기 측면 플레이트의 내측부에 위치되고, 상기 이젝터 핀의 제2 부분은 상기 측면 플레이트의 외측부에 위치된다.
신속 폐쇄 기구는 종래의 구조에 의거하여 추가적인 이젝터 핀을 갖는다. 상기 프레스 플레이트가 폐쇄 과정의 초기 스테이지에서 가동 접점에 대해 누를 수 있으므로, 상기 가동 접점은 폐쇄 과정의 초기 스테이지 동안에 이동하지 않을 것이다. 폐쇄 과정 동안에 발생된 기계적 에너지는 에너지 저장 스프링 내에 저장된다. 폐쇄 과정의 이후 스테이지에서, 상기 이젝터 핀은 상기 프레스 플레이트를 해제하고, 상기 프레스 플레이트와 상기 가동 접점은 상기 에너지 저장 스프링의 스프링력에 의해 큰 초기 속도를 얻어서 신속하게 폐쇄를 성취한다. 폐쇄 작용을 성취하는 주기는 2-3ms로 감소된다.
본 발명의 특징, 본질 및 이점은 도면을 포함하는 실시예에 대한 하기의 설명에 의해 명백할 것이다.
도 1a 및 1b는 신속 폐쇄 기구 없는 회로 차단기의 종래 구조를 도시한 도면,
도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 신속 폐쇄 기구의 구조를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신속 폐쇄 기구의 모션 모드를 도시한 도면,
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐쇄 상태와 개방 상태에서의 이젝터 핀의 위치를 도시한 도면,
도 5a 및 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 신속 폐쇄 기구의 폐쇄 상태와 리셋 상태를 도시한 도면.
도 1a 및 1b는 신속 폐쇄 기구 없는 회로 차단기의 종래 구조를 도시한 도면,
도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 신속 폐쇄 기구의 구조를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신속 폐쇄 기구의 모션 모드를 도시한 도면,
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐쇄 상태와 개방 상태에서의 이젝터 핀의 위치를 도시한 도면,
도 5a 및 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 신속 폐쇄 기구의 폐쇄 상태와 리셋 상태를 도시한 도면.
도 1a 및 1b는 신속 폐쇄 기구 없는 회로 차단기의 종래 구조를 도시한다. 회로 차단기는 푸시 로드(100), 프레스 플레이트(102), 정적 접점(104) 및 가동 접점(106)을 포함한다. 도 1a는 회로 차단기의 구조에 대한 정면도를 도시한다. 도 1b는 회로 차단기의 구조에 대한 입체도를 도시한다. 종래기술에 따른 회로 차단기를 위해, 폐쇄 과정 동안에, 푸시 로드(100)는 끌어 당겨져서 프레스 플레이트를 상승하게 구동하고, 가동 접점(106)은 폐쇄를 성취하도록 프레스 플레이트(102)와 함께 상승한다. 푸시 로드(100)를 끌어당기는 것은 수동 작동에 의해 구현되며, 일반적으로 0.5-1초 또는 그 이상이 걸린다. 연산에 의거한 고속 포토그래피에 의하면, 종래기술의 회로 차단기는 폐쇄 과정을 성취하는데 적어도 300ms가 걸리고, 평균값은 약 1초이다. 이는 폐쇄 과정 동안에 정적 접점과 가동 접점 사이에 1초의 지속시간을 갖는 폐쇄 아크가 발생됨을 의미하므로, 접점 시스템에 매우 불리하다.
본 발명에 따른 신속 폐쇄 기구의 기본적인 개념은 다음과 같다. 가동 접점은 폐쇄 과정의 초기 스테이지 동안에 이동하지 않아서 폐쇄 아크가 회피될 수 있고, 에너지 저장 기구가 동시에 에너지를 저장한다. 폐쇄 과정의 이후 스테이지 동안에는, 에너지 저장이 성취되고, 가동 접점이 해제되어 저장된 에너지에 의해 가속되고, 가동 접점은 빠른 초기 속도를 얻어서 폐쇄 작동을 신속하게 성취할 수 있다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 신속 폐쇄 기구의 구조를 도시한다. 도 2a 및 2b에 의하면, 신속 폐쇄 기구(200)는 회로 차단기의 측면 플레이트(108) 상에 장착된다. 신속 폐쇄 기구(200)는 회전 샤프트(202)와 이젝터 핀(204)을 포함한다. 이젝터 핀(204)은 회전 샤프트(202)에 의해 측면 플레이트(108)에 회전가능하게 조립된다. 이젝터 핀(204)은 측면 플레이트(108) 위로 스프라이드(stride)하고, 이젝터 핀(204)은 제1 부분(240)과 제2 부분(242)을 포함하고, 제1 부분(240)은 측면 플레이트(108)의 내측부에 위치되고, 제2 부분(242)은 측면 플레이트(108)의 외측부에 위치된다. 제1 부분(240)은 로드(rod)(300)(도 5a 및 5b 참조)를 거쳐 핸들(304)에 연결되고, 제2 부분(242)은 프레스 플레이트(102)(도 3, 4a 및 4b 참조) 위에 위치된다.
도 2a는 측면 플레이트(108)의 외측부와 이젝터 핀(204)의 제2 부분(242)을 도시한다. 도 2b는 측면 플레이트(108)의 내측부와 이젝터 핀(204)의 제1 부분(240)을 도시한다. 도 2a 및 2b에 도시한 바와 같이, 이젝터 핀의 제1 부분(240)은 종방향으로 연장된 로드부(241)와 측방향으로 연장된 상부(243)를 포함한다. 회전 샤프트(202)는 로드부(241)와 상부(243)의 접속지점에 장착된다. 로드부(241)는 측면 플레이트(108) 위로 스트라이드하며 이젝터 핀의 제2 부분(242)에 연결한다. 상부(243)는 슬라이딩 그루브(245)를 갖는다. 도 5a 및 5b에 도시한 바와 같이, 로드(300)는 핸들(304)에 연결한다. 로드(300)는 돌출부(302)를 갖는다. 돌출부(302)는 슬라이딩 그루브(245) 내에서 슬라이딩한다. 슬리이딩 그루브(245)는 돌출부(302)가 슬라이딩 그루브(245) 외부로 슬립하는 것을 방지하도록 그 양단부 상에 2개의 단부면을 갖는다. 돌출부(302)가 슬라이딩 그루브(245)의 단부들(단부면들)과 접촉하면, 이젝터 핀(204)이 회전하도록 구동된다. 도 5a 및 5b에 도시한 바와 같이, 폐쇄 작용을 수행할 때, 돌출부(302)는 슬라이딩 그루브(245)의 우측 단부면과 접촉하고, 이젝터 핀(204)은 (도 5a에 도시한 바와 같이) 시계방향으로 회전하도록 구동된다. 개방 작용을 수행할 때, 돌출부(302)는 슬라이딩 그루브(245)의 좌측 단부면과 접촉하고, 이젝터 핀(204)은 (도 5b에 도시한 바와 같이) 반시계방향으로 회전하도록 구동된다. 이젝터 핀의 제2 부분(242)은 "
" 형상을 형성하여, 수평부(246), 긴 핑거(247) 및 짧은 핑거(248)를 포함한다. 긴 핑거(247)는 수평부(246)를 통해 짧은 핑거(248)와 연결한다. 긴 핑거(247)는 프레스 플레이트(102)의 상측 운동을 방지하도록 (도 3, 4a 및 4b에 도시한 바와 같이) 프레스 플레이트(102)에 대해 누른다. 로드(300)는 회전하여 이젝터 핀(204)을 구동함으로써, 프레스 플레이트(102)가 긴 핑거(247)로부터 분리하여 상측방향으로 이동하도록 로드(300)의 회전에 역방향으로 회전한다(예컨대, 로드(300)는 시계방향으로 회전하고, 이젝터 핀(204)은 반시계방향으로 회전한다). 짧은 핑거(248)는 이젝터 핀의 제1 부분(240) 내의 로드부(241)와 연결한다.
도 3, 4a, 4b, 5a 및 5b를 참조하면, 신속 폐쇄 기구의 작동 원리는 다음과 같다.
폐쇄 과정 동안에, 우선, 도 5a를 참조하면, 핸들(304)은 회전하여 로드(300)를 이동시키도록 구동한다. 돌출부(302)는 (도 5a에 도시한 방향에 따라) 슬라이딩 그루브(245) 내에서 좌측에서 우측으로 슬라이딩한다. 폐쇄 과정의 초기 스테이지는 돌출부(302)가 슬라이딩 그루브(245)의 우측 단부면과 접촉하기 전의 시간 주기로서 정의된다. 초기 스테이지 동안에, 이젝터(204)는 로드(300)가 이젝터(204) 상에 임의의 힘을 인가하지 않기 때문에 이동하지 않고 유지한다. 이젝터 핀(204)의 제2 부분(242) 상의 긴 핑거(247)는 프레스 플레이트(102)에 대해 누른다. 프레스 플레이트(102)와 가동 접점 양자는 이동하지 않고 유지하고, 에너지 저장 스프링은 에너지를 저장한다. 폐쇄 과정의 이후 스테이지는 돌출부(302)가 슬라이딩 그루브(245)의 우측 단부면과 접촉한 후의 시간 주기로서 정의된다. 로드(300)는 돌출부(302)를 거쳐 시계방향으로 회전하도록 이젝터 핀(204)을 푸시한다. 이젝터 핀(204)의 제2 부분(242) 상의 긴 핑거(247)는 프레스 플레이트(102)로부터 제거하고, 프레스 플레이트(102)가 해제된다. 에너지 저장 스프링에 의해 저장된 에너지의 경우, 프레스 플레이트와 가동 접점은 빠른 초기 속도를 얻어서, 폐쇄를 신속하게 성취할 수 있다. 도 3은 외부도로부터의 폐쇄 과정을 도시한다. 도 4b는 폐쇄 과정 동안에 프레스 플레이트(102) 및 이젝터 핀(204)의 제2 부분(242) 상의 긴 핑거(247)의 상태를 도시한다.
개방 과정 동안에, 핸들(304)은 회전하여 로드(300)를 이동시키도록 구동한다. 돌출부(302)는 (도 5b에 도시한 방향에 따라) 슬라이딩 그루브(245) 내에서 d우측에서 좌측으로 슬라이딩한다. 돌출부(302)가 슬라이딩 그루브(245)의 좌측 단부면과 접촉한 후에, 로드(300)는 돌출부(302)를 거쳐 반시계방향으로 회전시키도록 이젝터(204)를 푸시하고, 이젝터 핀(204)의 제2 부분(242) 상의 긴 핑거(247)는 프레스 플레이트(102) 위의 위치로 이동하여 프레스 플레이트(102)에 대해 누른다. 프레스 플레이트(102)는 개방을 성취하도록 가동 접점에 대해 더욱 누른다. 도 4a는 개방 과정 동안에 프레스 플레이트(102) 및 이젝터 핀(204)의 제2 부분(242) 상의 긴 핑거(47)의 상태를 도시한다.
신속 폐쇄 기구는 종래의 구조에 의거하여 추가적인 이젝터 핀을 가지며, 프레스 플레이트가 폐쇄 과정의 초기 스테이지에서 가동 접점에 대해 누를 수 있으므로, 상기 가동 접점은 폐쇄 과정의 초기 스테이지 동안에 이동하지 않을 것이다. 폐쇄 과정 동안에 발생된 기계적 에너지는 에너지 저장 스프링 내에 저장된다. 폐쇄 과정의 이후 스테이지에서, 상기 이젝터 핀은 상기 프레스 플레이트를 해제하고, 상기 프레스 플레이트와 상기 가동 접점은 상기 에너지 저장 스프링의 스프링력에 의해 큰 초기 속도를 얻어서 신속하게 폐쇄를 성취한다. 폐쇄 작용을 성취하는 주기는 2-3ms로 감소된다.
상기한 실시예는 본 발명의 사상 및 원리로부터 벗어나지 않고서 당업자에 의해 이루어지는 각종 수정 또는 변경 하에서 본 발명을 구현 또는 이용하도록 당업자에게 제공되며, 상기한 실시예는 여러 가지로 변경 및 수정될 수 있으므로, 본 발명의 보호 범위는 상기한 실시예에 의해 제한되는 것이 아니라, 청구범위에 기재된 특정의 최대 범위에 따라야 한다.
본 발명에 따른 신속 폐쇄 기구의 기본적인 개념은 다음과 같다. 가동 접점은 폐쇄 과정의 초기 스테이지 동안에 이동하지 않아서 폐쇄 아크가 회피될 수 있고, 에너지 저장 기구가 동시에 에너지를 저장한다. 폐쇄 과정의 이후 스테이지 동안에는, 에너지 저장이 성취되고, 가동 접점이 해제되어 저장된 에너지에 의해 가속되고, 가동 접점은 빠른 초기 속도를 얻어서 폐쇄 작동을 신속하게 성취할 수 있다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 신속 폐쇄 기구의 구조를 도시한다. 도 2a 및 2b에 의하면, 신속 폐쇄 기구(200)는 회로 차단기의 측면 플레이트(108) 상에 장착된다. 신속 폐쇄 기구(200)는 회전 샤프트(202)와 이젝터 핀(204)을 포함한다. 이젝터 핀(204)은 회전 샤프트(202)에 의해 측면 플레이트(108)에 회전가능하게 조립된다. 이젝터 핀(204)은 측면 플레이트(108) 위로 스프라이드(stride)하고, 이젝터 핀(204)은 제1 부분(240)과 제2 부분(242)을 포함하고, 제1 부분(240)은 측면 플레이트(108)의 내측부에 위치되고, 제2 부분(242)은 측면 플레이트(108)의 외측부에 위치된다. 제1 부분(240)은 로드(rod)(300)(도 5a 및 5b 참조)를 거쳐 핸들(304)에 연결되고, 제2 부분(242)은 프레스 플레이트(102)(도 3, 4a 및 4b 참조) 위에 위치된다.
도 2a는 측면 플레이트(108)의 외측부와 이젝터 핀(204)의 제2 부분(242)을 도시한다. 도 2b는 측면 플레이트(108)의 내측부와 이젝터 핀(204)의 제1 부분(240)을 도시한다. 도 2a 및 2b에 도시한 바와 같이, 이젝터 핀의 제1 부분(240)은 종방향으로 연장된 로드부(241)와 측방향으로 연장된 상부(243)를 포함한다. 회전 샤프트(202)는 로드부(241)와 상부(243)의 접속지점에 장착된다. 로드부(241)는 측면 플레이트(108) 위로 스트라이드하며 이젝터 핀의 제2 부분(242)에 연결한다. 상부(243)는 슬라이딩 그루브(245)를 갖는다. 도 5a 및 5b에 도시한 바와 같이, 로드(300)는 핸들(304)에 연결한다. 로드(300)는 돌출부(302)를 갖는다. 돌출부(302)는 슬라이딩 그루브(245) 내에서 슬라이딩한다. 슬리이딩 그루브(245)는 돌출부(302)가 슬라이딩 그루브(245) 외부로 슬립하는 것을 방지하도록 그 양단부 상에 2개의 단부면을 갖는다. 돌출부(302)가 슬라이딩 그루브(245)의 단부들(단부면들)과 접촉하면, 이젝터 핀(204)이 회전하도록 구동된다. 도 5a 및 5b에 도시한 바와 같이, 폐쇄 작용을 수행할 때, 돌출부(302)는 슬라이딩 그루브(245)의 우측 단부면과 접촉하고, 이젝터 핀(204)은 (도 5a에 도시한 바와 같이) 시계방향으로 회전하도록 구동된다. 개방 작용을 수행할 때, 돌출부(302)는 슬라이딩 그루브(245)의 좌측 단부면과 접촉하고, 이젝터 핀(204)은 (도 5b에 도시한 바와 같이) 반시계방향으로 회전하도록 구동된다. 이젝터 핀의 제2 부분(242)은 "
도 3, 4a, 4b, 5a 및 5b를 참조하면, 신속 폐쇄 기구의 작동 원리는 다음과 같다.
폐쇄 과정 동안에, 우선, 도 5a를 참조하면, 핸들(304)은 회전하여 로드(300)를 이동시키도록 구동한다. 돌출부(302)는 (도 5a에 도시한 방향에 따라) 슬라이딩 그루브(245) 내에서 좌측에서 우측으로 슬라이딩한다. 폐쇄 과정의 초기 스테이지는 돌출부(302)가 슬라이딩 그루브(245)의 우측 단부면과 접촉하기 전의 시간 주기로서 정의된다. 초기 스테이지 동안에, 이젝터(204)는 로드(300)가 이젝터(204) 상에 임의의 힘을 인가하지 않기 때문에 이동하지 않고 유지한다. 이젝터 핀(204)의 제2 부분(242) 상의 긴 핑거(247)는 프레스 플레이트(102)에 대해 누른다. 프레스 플레이트(102)와 가동 접점 양자는 이동하지 않고 유지하고, 에너지 저장 스프링은 에너지를 저장한다. 폐쇄 과정의 이후 스테이지는 돌출부(302)가 슬라이딩 그루브(245)의 우측 단부면과 접촉한 후의 시간 주기로서 정의된다. 로드(300)는 돌출부(302)를 거쳐 시계방향으로 회전하도록 이젝터 핀(204)을 푸시한다. 이젝터 핀(204)의 제2 부분(242) 상의 긴 핑거(247)는 프레스 플레이트(102)로부터 제거하고, 프레스 플레이트(102)가 해제된다. 에너지 저장 스프링에 의해 저장된 에너지의 경우, 프레스 플레이트와 가동 접점은 빠른 초기 속도를 얻어서, 폐쇄를 신속하게 성취할 수 있다. 도 3은 외부도로부터의 폐쇄 과정을 도시한다. 도 4b는 폐쇄 과정 동안에 프레스 플레이트(102) 및 이젝터 핀(204)의 제2 부분(242) 상의 긴 핑거(247)의 상태를 도시한다.
개방 과정 동안에, 핸들(304)은 회전하여 로드(300)를 이동시키도록 구동한다. 돌출부(302)는 (도 5b에 도시한 방향에 따라) 슬라이딩 그루브(245) 내에서 d우측에서 좌측으로 슬라이딩한다. 돌출부(302)가 슬라이딩 그루브(245)의 좌측 단부면과 접촉한 후에, 로드(300)는 돌출부(302)를 거쳐 반시계방향으로 회전시키도록 이젝터(204)를 푸시하고, 이젝터 핀(204)의 제2 부분(242) 상의 긴 핑거(247)는 프레스 플레이트(102) 위의 위치로 이동하여 프레스 플레이트(102)에 대해 누른다. 프레스 플레이트(102)는 개방을 성취하도록 가동 접점에 대해 더욱 누른다. 도 4a는 개방 과정 동안에 프레스 플레이트(102) 및 이젝터 핀(204)의 제2 부분(242) 상의 긴 핑거(47)의 상태를 도시한다.
신속 폐쇄 기구는 종래의 구조에 의거하여 추가적인 이젝터 핀을 가지며, 프레스 플레이트가 폐쇄 과정의 초기 스테이지에서 가동 접점에 대해 누를 수 있으므로, 상기 가동 접점은 폐쇄 과정의 초기 스테이지 동안에 이동하지 않을 것이다. 폐쇄 과정 동안에 발생된 기계적 에너지는 에너지 저장 스프링 내에 저장된다. 폐쇄 과정의 이후 스테이지에서, 상기 이젝터 핀은 상기 프레스 플레이트를 해제하고, 상기 프레스 플레이트와 상기 가동 접점은 상기 에너지 저장 스프링의 스프링력에 의해 큰 초기 속도를 얻어서 신속하게 폐쇄를 성취한다. 폐쇄 작용을 성취하는 주기는 2-3ms로 감소된다.
상기한 실시예는 본 발명의 사상 및 원리로부터 벗어나지 않고서 당업자에 의해 이루어지는 각종 수정 또는 변경 하에서 본 발명을 구현 또는 이용하도록 당업자에게 제공되며, 상기한 실시예는 여러 가지로 변경 및 수정될 수 있으므로, 본 발명의 보호 범위는 상기한 실시예에 의해 제한되는 것이 아니라, 청구범위에 기재된 특정의 최대 범위에 따라야 한다.
Claims (6)
- 신속 폐쇄 기구(fast closing mechanism)(200)를 구비하는 회로 차단기에 있어서,
상기 신속 폐쇄 기구(200)는 상기 회로 차단기의 측면 플레이트(108) 상에 장착되도록 구성되고, 상기 신속 폐쇄 기구(200)는,
회전 샤프트(202), 및
상기 회전 샤프트(202)에 의해 상기 측면 플레이트(108)에 회전가능하게 조립되도록 구성된 이젝터 핀(204)을 포함하고,
상기 이젝터 핀(204)은 제1 부분(240)과 제2 부분(242)을 포함하고, 상기 이젝터 핀(204)의 제1 부분(240)은 상기 측면 플레이트(108)의 내측부에 위치되도록 구성되고, 상기 이젝터 핀(204)의 제2 부분(242)은 상기 측면 플레이트(108)의 외측부에 위치되도록 구성되고,
상기 제1 부분(240)은 로드(300)를 거쳐 핸들(304)에 연결되고, 상기 제2 부분(242)은 프레스 플레이트(102) 위에 위치되도록 구성되고,
상기 이젝터 핀(204)의 제1 부분(240)은 종방향으로 연장된 로드부(241)와 측방향으로 연장된 상부(243)를 포함하고, 상기 회전 샤프트(202)는 상기 로드부(241) 상에 장착되고, 상기 로드부(241)는 상기 측면 플레이트(108) 위로 스트라이드하며 상기 이젝터 핀(204)의 제2 부분(242)에 연결하도록 구성되고, 상기 상부(243)는 슬라이딩 그루브를 갖고, 상기 로드(300)는 돌출부(302)를 갖고, 상기 돌출부(302)는 상기 슬라이딩 그루브(245) 내에서 슬라이딩하도록 구성되고, 상기 이젝터 핀(204)은 상기 돌출부(302)가 상기 슬라이딩 그루브(245)의 단부와 접촉할 때 회전하도록 구성되고,
상기 프레스 플레이트(102)는 폐쇄 과정의 초기 스테이지에 상기 회로 차단기의 가동 접점에 대해 누르도록 구성되어, 상기 핸들이 동작하는 상기 폐쇄 과정의 초기 스테이지 동안에 상기 이젝터 핀(204)을 통해 상기 가동 접점이 동작하지 않고; 그리고 상기 폐쇄 과정 동안에 발생된 기계적 에너지는 에너지 저장 스프링 내에 저장되어, 상기 폐쇄 과정의 이후 스테이지에서, 상기 이젝터 핀(204)이 상기 프레스 플레이트(102)를 해제하며, 상기 프레스 플레이트(102) 및 상기 가동 접점은 상기 에너지 저장 스프링의 스프링력에 의해 초기 속도를 얻어서 폐쇄를 성취하는,
신속 폐쇄 기구를 구비하는 회로 차단기.
- 제1항에 있어서,
상기 이젝터 핀(204)의 제2 부분(242)은 긴 핑거(long finger)(247)를 갖고, 상기 긴 핑거(247)는 상기 프레스 플레이트(102)의 상측 운동을 방지하도록 상기 프레스 플레이트(102)에 대해 누르고,
상기 로드(300)가 회전하여 상기 이젝터 핀(204)을 구동하도록 구성되어, 상기 프레스 플레이트(102)가 상기 긴 핑거(247)와 분리하여 상측방향으로 이동하도록 상기 로드(300)의 회전에 역방향으로 회전하는,
신속 폐쇄 기구를 구비하는 회로 차단기.
- 제2항에 있어서,
상기 이젝터 핀(204)의 제2 부분(242)은 "" 형상을 형성하는,
신속 폐쇄 기구를 구비하는 회로 차단기.
- 제3항에 있어서,
상기 이젝터 핀(204)의 제2 부분(242)은 수평부(246)와 짧은 핑거(248)를 더 포함하고,
상기 긴 핑거(247)와 상기 짧은 핑거(248)는 상기 수평부(246)를 통해 서로에 연결하고, 상기 짧은 핑거(248)는 상기 이젝터 핀(204)의 제1 부분(240) 내의 상기 로드부(241)에 연결하는,
신속 폐쇄 기구를 구비하는 회로 차단기.
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